(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の主面を有している素子搭載部材と、
前記素子搭載部材の前記第１の主面上に設けられた集積回路素子パッドに搭載された集積回路素子と、
前記集積回路素子上に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載された圧電振動素子と、
前記集積回路素子および前記圧電振動素子を覆うように前記素子搭載部材に固定された蓋部材と、
前記集積回路素子内に設けられており、前記圧電振動素子搭載パッドに電気的に接続されている第１の接続導体と、
前記素子搭載部材の第２の主面に設けられた圧電振動素子測定用端子と、
前記素子搭載部材内に設けられており、前記第１の接続導体および前記圧電振動素子測定用端子に電気的に接続されている第２の接続導体を備え、
前記圧電振動素子搭載パッドが、前記第１の接続導体および前記第２の接続導体を介して、前記圧電振動素子測定用端子と電気的に接続されており、
前記圧電振動素子測定用端子が、前記素子搭載部材の第２の主面に有している二つの凹部空間に一つずつ設けられている
ことを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電デバイスは、その例として、素子搭載部材、圧電振動素子、集積回路素子および蓋部材によって主に構成されている構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
素子搭載部材は、基板部と第１の枠部と第２の枠部とで構成されている。基板部の主面に第１の枠部が設けられていることによって第１の凹部空間が形成されており、第１の枠部上に第１の枠部よりも壁の厚みが小さい第２の枠部が設けられていることによって第２の凹部空間が形成されている。第２の凹部空間に露出されている第１の枠部の上面には、一対の圧電振動素子搭載パッドが設けられている。第１の凹部空間に露出されている基板部の第１の主面には、集積回路素子搭載パッドが設けられている。基板部の第２の主面の４隅には、外部接続用電極端子が設けられている。素子搭載部材の第１の枠部および第２の枠部の外側側面には、圧電振動素子に電気的に接続されている圧電振動素子測定用端子が設けられている。
【０００４】
圧電振動素子は、圧電振動素子搭載パッド上に搭載されており、導電性接着剤を介して圧電振動素子搭載パッドに電気的に接続されている一対の励振用電極を有している。
【０００５】
集積回路素子は、集積回路素子搭載パッド上に搭載されており、導電性接合材を介して集積回路素子に電気的に接続されている。
【０００６】
圧電振動素子を囲繞する素子搭載部材の第２の枠部の頂面には、圧電振動素子および集積回路素子を覆うように金属製の蓋部材が固定されている。金属製の蓋部材によって第１の凹部空間および第２の凹部空間が気密封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１０１３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の圧電デバイスにおいては、小型化に伴い、素子搭載部材の第１の枠部および第２の枠部の外側側面の面積が小さくなり、素子搭載部材の第１の枠部および第２の枠部の外側側面に設けられている圧電振動素子測定用端子も小さくなり、圧電振動素子を測定するための測定用プローブを当てることが困難であった。そのため、安定して圧電振動素子の発振周波数を測定することができないといった課題があった。
【０００９】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、圧電デバイスが小型化された場合にも圧電振動素子測定用端子に測定用プローブを当てることができ、安定して圧電振動素子を測定することができる圧電デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧電デバイスは、第１および第２の主面を有している素子搭載部材と、前記素子搭載部材の前記第１の主面上に設けられた集積回路素子パッドに搭載された集積回路素子と、前記集積回路素子上に設けられた圧電振動素子搭載パッドに搭載された圧電振動素子と、前記集積回路素子および前記圧電振動素子を覆うように前記素子搭載部材に固定された蓋部材と、前記集積回路素子内に設けられており、前記圧電振動素子搭載パッドに電気的に接続されている第１の接続導体と、前記素子搭載部材の第２の主面に設けられた圧電振動素子測定用端子と、前記素子搭載部材内に設けられており、前記第１の接続導体および前記圧電振動素子測定用端子に電気的に接続されている第２の接続導体を備え、前記圧電振動素子搭載パッドが、前記第１の接続導体および前記第２の接続導体を介して、前記圧電振動素子測定用端子と電気的に接続されており、前記圧電振動素子測定用端子が、前記素子搭載部材の第２の主面に有している二つの凹部空間に一つずつ設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電デバイスによれば、第１および第２の主面を有している素子搭載部材と、素子搭載部材の前記第１の主面上に設けられた集積回路素子と、集積回路素子上に設けられた圧電振動素子と、集積回路素子および前記圧電振動素子を覆うように前記素子搭載部材に固定された蓋部材と、素子搭載部材の第２の主面に設けられた圧電振動素子測定用端子と、集積回路素子内に設けられており、前記圧電振動素子に電気的に接続されている第１の接続導体と、素子搭載部材内に設けられており、前記第１の接続導体および前記圧電振動素子測定用端子に電気的に接続されている第２の接続導体とを備えていることにより、測定プローブを確実に圧電振動素子測定用端子に当てることができるので、安定して圧電振動素子を測定することができる。
【００１３】
また、前記圧電振動素子測定用端子は、圧電振動素子測定用端子が素子搭載部材の第２主面に有している二つの凹部空間内に一つずつ設けられていることによって、圧電振動素子に電気的に直接接続されている圧電振動素子測定用端子に設けられる導電接合材の一部が付着して圧電振動素子の振動特性を低下させる可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。また、図示した寸法も一部誇張して示している。
【００１６】
（第１の実施形態）
本実施形態において、圧電デバイスの一例として、圧電発振器について説明する。図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器１００は、素子搭載部材１１０と圧電振動素子１２０と蓋部材１３０と集積回路素子１４０とで主に構成されている。この圧電発振器１００は、素子搭載部材１１０に集積回路素子１４０が搭載され、集積回路素子１４０の主面に圧電振動素子１２０が搭載され、凹部Ｋ１（図２参照）を有する蓋部材１３０により圧電振動素子１２０と集積回路素子１４０とが気密封止された構造となっている。
【００１７】
圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。水晶素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。このような圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２から延出する引き出し電極１２３と後述する素子搭載部材１１０の主面に形成されている後述する圧電振動素子搭載パッド１４１とを、導電性接着剤ＤＳ（図２参照）を介して電気的且つ機械的に接続することによって搭載される。
【００１８】
集積回路素子１４０は、図１及び図２に示すように、後述する素子搭載部材１１０の第１の主面上に設けられている。つまり、集積回路素子１４０は、第１の主面に圧電振動素子１２０を搭載するための圧電振動素子搭載パッド１４１が設けられ、第２の主面に後述する素子搭載部材１１０の集積回路素子搭載パッド１１１に電気的に接続するための素子搭載部材用接続端子１４２が設けられている。一対の圧電振動素子搭載パッド１１１は、集積回路素子１４０内部に設けられた第１の接続導体１４３を介して素子搭載部材用接続端子１４２のうちの２つの端子とそれぞれ電気的に接続されている。
【００１９】
また、集積回路素子１４０は、回路形成面に圧電振動素子１２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は外部接続用電極端子Ｇを介して圧電発振器１００の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。また、集積回路素子１４０には、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路及び記憶素子部により温度補償回路部が設けられており、３次関数発生回路には、温度センサが接続されている。
【００２０】
この温度センサは、検出した温度と、温度センサに印加させる電圧値とに基づいて生成される温度データ信号（電圧値）が３次関数発生回路に出力される構成となっている。集積回路素子１４０は、図４に示すように、素子搭載部材１１０の第１の主面に設けられた集積回路素子搭載パッド１１１に半田等の導電性接合材ＨＤを介して搭載されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、素子搭載部材１１０は、第１および第２の主面を有しており、第２の主面が凹部空間Ｋ２を有している。素子搭載部材１１０の第１の主面には、集積回路素子搭載パッド１１１が設けられ、第２の主面の４隅には外部接続用電極端子Ｇが設けられている。また、素子搭載部材１１０の第２の主面には、凹部空間Ｋ２が設けられ、その凹部空間Ｋ２内には、圧電振動素子測定用端子１１３が設けられている。素子搭載部材１１０の第１の主面の中央部を囲繞するように周辺部に設けられた封止用導体パターン１１２と後述する蓋部材１３０の封止部材１３１とが接合される。集積回路素子搭載パッド１１１の内のいずれか２つは、素子搭載部材１１０の凹部空間Ｋ２内に設けられている圧電振動素子測定用端子１１３と第２の接続導体１１４を介して接続している。
【００２２】
集積回路素子１４０の素子搭載部材用接続端子１４２は、素子搭載部材１１０の第１の主面に設けられた集積回路素子搭載パッド１１１と半田等の導電性接合材ＨＤを介して電気的に接続されている。よって、一対の圧電振動素子搭載パッド１４１は、集積回路素子１４０内部に設けられている第１の接続導体１４３と素子搭載部材１１０に設けられている第２の接続導体１１４とを介して、圧電振動素子測定用端子１１３と接続されている。つまり、圧電振動素子１２０は圧電振動素子搭載パッド１４１に搭載することで、集積回路素子１４０内部に設けられている第１の接続導体１４３と素子搭載部材１１０に設けられている第２の接続導体１１４とを介して、圧電振動素子測定用端子１１３と電気的に接続されることになる。よって、圧電振動素子測定用端子１１３に測定用プローブ（図示せず）を当てることで、圧電振動素子１２０の周波数特性を測定することができる。
【００２３】
蓋部材１３０は、図２に示すように、集積回路素子１４０および圧電振動素子１２０を覆うように素子搭載部材１１０に固定されている。また、蓋部材１３０は、蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂと鍔部１３０ｃと封止部材１３１から主に構成されており、圧電振動素子１２０と集積回路素子１４０とを内包できるように、蓋本体部１３０ａと壁部１３０ｂにより凹部Ｋ１が形成されている。蓋部材１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。また、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃには、環状の封止部材１３１が設けられている。封止部材１３１は、例えば、銀ろう材（Ａｇ−Ｃｕ）等からなる。具体的には、蓋部材１３０は、素子搭載部材１１０の封止用導体パターン１１２上に載置され、蓋部材１３０の鍔部１３０ｃに設けられている封止部材１３１と封止用導体パターン１１２とが固定される。
【００２４】
前記導電性接着剤ＤＳは、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００２５】
本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１００によれば、第１および第２の主面を有している素子搭載部材１１０と、素子搭載部材１１０の第１の主面上に設けられた集積回路素子１４０と、集積回路素子１４０上に設けられた圧電振動素子１２０と、集積回路素子１４０および圧電振動素子１２０を覆うように素子搭載部材１１０に接合された蓋部材１３０と、素子搭載部材１１０の第２の主面に設けられた圧電振動素子測定用端子１１３と、集積回路素子１４０内に設けられており、圧電振動素子１２０に電気的に接続されている第１の接続導体１４３と、素子搭載部材１１０内に設けられており、第１の接続導体１４３および圧電振動素子測定用端子１１３に電気的に接続されている第２の接続導体１１４とを備えていることにより、測定プローブ（図示せず）を確実に圧電振動素子測定用端子１１３に当てることができるので、安定して圧電振動素子１２０を測定することができる。
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１００によれば、圧電振動素子測定用端子１１３が凹部空間Ｋ２内に設けられていることによって、圧電振動素子１２０に電気的に直接接続されている圧電振動素子測定用端子１１３に例えば外部接続用電極端子Ｇに設けられる導電性接合材の一部が付着して圧電振動素子１２０の振動特性を低下させる可能性が低減されている。
【００２７】
また、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１００によれば、素子搭載部材１１０の第１の主面上に設けられた集積回路素子１４０と、集積回路素子１４０上に設けられた圧電振動素子１２０と、集積回路素子１４０および圧電振動素子１２０を覆うように素子搭載部材に接合された蓋部材１３０と、を備えていることによって、素子搭載部材において枠部のない構造となっており、小型化に伴う枠部における強度の低下という技術的課題を解決できる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスについて説明する。本実施形態における圧電デバイスの一例として、圧電発振器について説明する。本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器２００は、素子搭載部材２１０の第２の主面に２つの凹部空間Ｋ２が設けられており、２つの凹部空間Ｋ２に圧電振動素子測定用端子２１３が１つずつ設けられている点で第１の実施形態と異なる。
【００２９】
図３に示すように、素子搭載部材２１０は、第１および第２の主面を有しており、前記第２の主面が凹部空間Ｋ２を有している。素子搭載部材２１０の第１の主面には、集積回路素子搭載パッド２１１が設けられ、第２の主面の４隅には外部接続用電極端子Ｇが設けられている。また、素子搭載部材２１０の第２の主面には、２つの凹部空間Ｋ２が設けられ、その２つの凹部空間Ｋ２内には、圧電振動素子測定用端子２１３が１つずつ設けられている。素子搭載部材２１０の第１の主面の中央部を囲繞するように周辺部に設けられた封止用導体パターン２１２と後述する蓋部材１３０の封止部材１３１とが接合される。集積回路素子搭載パッド２１１の内のいずれか２つは、素子搭載部材２１０の２つの凹部空間Ｋ２内に設けられている圧電振動素子測定用端子２１３と第２の接続導体２１４を介して接続している。
【００３０】
図３に示すように、集積回路素子１４０の素子搭載部材用接続端子１４２は、素子搭載部材２１０の第１の主面に設けられた集積回路素子搭載パッド２１１と半田等の導電性接合材ＨＤを介して電気的に接続されている。よって、一対の圧電振動素子搭載パッド２１１は、集積回路素子１４０内部に設けられている第１の接続導体１４３と素子搭載部材２１０に設けられている第２の接続導体２１４とを介して、２つの凹部空間Ｋ２内に１つずつ設けられている圧電振動素子測定用端子２１３と接続されている。よって、圧電振動素子測定用端子２１３に測定用プローブ（図示せず）を当てることで、圧電振動素子１２０の周波数特性を測定することができる。
【００３１】
このように本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器２００を構成しても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３２】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子１２０を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１１０、２１０・・・素子搭載部材
１１１、２１１・・・集積回路素子搭載パッド
１１２、２１２・・・封止用導体パターン
１１３、２１３・・・圧電振動素子測定用端子
１１４、２１４・・・第２の接続導体
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・蓋部材
１３０ａ・・・蓋本体部
１３０ｂ・・・壁部
１３０ｃ・・・鍔部
１３１・・・封止部材
１４０・・・集積回路素子
１４１・・・圧電振動素子搭載パッド
１４２・・・素子搭載部材用接続端子
１４３・・・第１の接続導体
１００・・・圧電デバイス
ＤＳ・・・導電性接着剤
ＨＤ・・・導電性接合材
Ｋ１・・・凹部
Ｋ２・・・凹部空間
Ｇ・・・外部接続用電極端子
【図１】
0005832132.tif 000002
【図２】
0005832132.tif 000003
【図３】
0005832132.tif 000004